中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）《新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、氫能作為一種清潔能源，具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)于氫能的特點(diǎn)和利用，以下描述不正確的是（）A.氫能具有能量密度高、燃燒產(chǎn)物無(wú)污染、來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，被視為未來(lái)能源體系的重要組成部分B.目前制取氫能的主要方法有化石能源重整、水電解、生物質(zhì)氣化等，但制取成本較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用C.氫能的儲(chǔ)存和運(yùn)輸是氫能利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前常用的儲(chǔ)氫方法有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和固體材料儲(chǔ)氫等，但都存在一定的技術(shù)難題D.氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，氫燃料電池汽車已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的燃油汽車和電動(dòng)汽車2、在海洋能的開(kāi)發(fā)利用中，潮汐能和波浪能都具有一定的潛力。當(dāng)選擇一個(gè)地點(diǎn)開(kāi)發(fā)海洋能項(xiàng)目時(shí)，以下哪個(gè)因素對(duì)于確定優(yōu)先開(kāi)發(fā)哪種海洋能形式最為關(guān)鍵？（）A.當(dāng)?shù)氐某毕群筒ɡ烁叨菳.海底地形和地質(zhì)條件C.周邊的海洋生態(tài)環(huán)境D.當(dāng)?shù)氐挠秒娦枨蠛碗娋W(wǎng)接入條件3、在新能源儲(chǔ)能技術(shù)的研究中，除了提高性能和降低成本外，安全性也是一個(gè)重要考量因素。假設(shè)一種新型的儲(chǔ)能技術(shù)正在研發(fā)中，以下哪種特性對(duì)于保障其安全性最為關(guān)鍵？（）A.過(guò)充過(guò)放保護(hù)機(jī)制，防止電池過(guò)度充電和放電B.熱管理系統(tǒng)，有效控制電池工作溫度，防止過(guò)熱C.短路保護(hù)功能，在發(fā)生短路時(shí)迅速切斷電路D.電池材料的穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，降低發(fā)生危險(xiǎn)反應(yīng)的可能性4、對(duì)于新能源技術(shù)中的風(fēng)能發(fā)電，以下關(guān)于其發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.風(fēng)能發(fā)電是一種清潔、可再生的能源利用方式，近年來(lái)全球風(fēng)能裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)，技術(shù)不斷進(jìn)步B.風(fēng)能發(fā)電的成本逐漸降低，但仍然高于傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電，其成本主要包括風(fēng)機(jī)設(shè)備采購(gòu)、安裝、維護(hù)以及土地使用等方面C.風(fēng)能發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性，需要與其他能源形式或儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合，以保證電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性D.風(fēng)能資源分布廣泛，不受地域限制，任何地區(qū)都可以大規(guī)模開(kāi)發(fā)風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目，不存在資源評(píng)估和選址的問(wèn)題5、在新能源的綜合利用系統(tǒng)中，多能互補(bǔ)是一種有效的策略。關(guān)于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，以下哪種說(shuō)法是合理的？（）A.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以完全解決風(fēng)能和太陽(yáng)能的間歇性和不穩(wěn)定性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的供電B.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的控制和優(yōu)化策略C.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能和太陽(yáng)能資源特點(diǎn)進(jìn)行合理配置，但在實(shí)際應(yīng)用中受到地理?xiàng)l件和氣候因素的限制較大D.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在成本和效率方面不如單獨(dú)的風(fēng)力發(fā)電或光伏發(fā)電系統(tǒng)，沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值6、當(dāng)探討地?zé)崮艿睦脮r(shí)，需要考慮地?zé)豳Y源的分布、開(kāi)采技術(shù)和地?zé)嵯到y(tǒng)的可持續(xù)性等問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)中深層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)項(xiàng)目，要提高地?zé)崮茉吹奶崛⌒什⒀娱L(zhǎng)地?zé)崽锏氖褂脡勖?，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化地?zé)峋你@探和完井技術(shù)B.采用先進(jìn)的地?zé)崃黧w回灌技術(shù)C.發(fā)展高效的地?zé)釗Q熱器和發(fā)電設(shè)備D.加強(qiáng)地?zé)豳Y源的監(jiān)測(cè)和管理7、風(fēng)能作為一種常見(jiàn)的新能源，其開(kāi)發(fā)和利用在全球范圍內(nèi)逐漸擴(kuò)大。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通常包括風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)、變速器和控制系統(tǒng)等部分。對(duì)于一個(gè)特定區(qū)域的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，在考慮其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本的前提下，為了最大程度地提高年發(fā)電量，以下哪個(gè)因素是需要優(yōu)先考慮的？（）A.選擇更高塔架的風(fēng)力機(jī)B.采用更先進(jìn)的發(fā)電機(jī)技術(shù)C.優(yōu)化變速器的傳動(dòng)效率D.加強(qiáng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性8、新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如太陽(yáng)能光伏建筑一體化、地源熱泵系統(tǒng)和生物質(zhì)供暖等。對(duì)于一座位于寒冷地區(qū)的大型公共建筑，如果要在滿足供暖需求的同時(shí)降低能源消耗和碳排放，以下哪種新能源技術(shù)的應(yīng)用組合最為合適？（）A.安裝太陽(yáng)能光伏板結(jié)合地源熱泵系統(tǒng)B.采用生物質(zhì)供暖結(jié)合太陽(yáng)能熱水器C.利用地源熱泵系統(tǒng)并配備儲(chǔ)能裝置D.以上三種技術(shù)同時(shí)應(yīng)用9、新能源的開(kāi)發(fā)和利用需要考慮其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。以下關(guān)于新能源生態(tài)影響的描述，不正確的是（）A.大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)可能會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類遷徙和棲息地造成一定影響B(tài).太陽(yáng)能光伏電站的建設(shè)可能會(huì)占用大量土地資源，改變土地利用方式C.生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)如果不合理，可能會(huì)導(dǎo)致森林砍伐和生態(tài)破壞D.新能源的開(kāi)發(fā)和利用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)沒(méi)有任何負(fù)面影響，是完全環(huán)保的10、當(dāng)探討風(fēng)能發(fā)電技術(shù)時(shí)，我們需要綜合考慮風(fēng)電場(chǎng)的選址、風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、風(fēng)能的捕獲效率以及電網(wǎng)接入等問(wèn)題。在一個(gè)復(fù)雜的地形環(huán)境中，為了最大程度地利用風(fēng)能資源并確保風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以下哪個(gè)方面的考慮是最為重要的？（）A.精確的風(fēng)資源評(píng)估和微觀選址B.先進(jìn)的風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)和制造C.智能的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)和電網(wǎng)協(xié)調(diào)D.完善的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維和安全保障11、在探討新能源技術(shù)的政策支持和市場(chǎng)機(jī)制時(shí)，以下關(guān)于其作用和發(fā)展方向的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.政策支持和市場(chǎng)機(jī)制對(duì)于新能源技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。政府通過(guò)制定補(bǔ)貼政策、稅收優(yōu)惠、可再生能源配額等措施，推動(dòng)新能源的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。同時(shí)，建立健全的電力市場(chǎng)機(jī)制，如綠色電力證書(shū)交易、峰谷電價(jià)等，促進(jìn)新能源的消納和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。未來(lái)的發(fā)展方向是進(jìn)一步完善政策體系，加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管，提高政策的穩(wěn)定性和可預(yù)見(jiàn)性，形成有利于新能源持續(xù)發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境B.政策支持和市場(chǎng)機(jī)制對(duì)新能源技術(shù)發(fā)展作用不大，主要依靠技術(shù)進(jìn)步C.新能源技術(shù)的政策支持和市場(chǎng)機(jī)制已經(jīng)非常完善，不需要進(jìn)一步發(fā)展D.政策支持和市場(chǎng)機(jī)制會(huì)干擾新能源技術(shù)的自然發(fā)展，應(yīng)該減少干預(yù)12、在新能源的國(guó)際合作中，不同國(guó)家和地區(qū)在技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)推廣和政策制定等方面存在差異。假設(shè)一個(gè)國(guó)際新能源合作項(xiàng)目旨在促進(jìn)全球新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以下哪個(gè)方面可能是合作中面臨的最大障礙？（）A.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和互認(rèn)，不同國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范存在差異B.知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和共享，各方在技術(shù)研發(fā)中的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬和使用存在爭(zhēng)議C.資金的籌集和分配，不同國(guó)家的投入能力和利益訴求不同D.文化和政策差異，導(dǎo)致在項(xiàng)目實(shí)施和管理上存在溝通和協(xié)調(diào)困難13、對(duì)于新能源技術(shù)中的儲(chǔ)能技術(shù)，以下關(guān)于其重要性和應(yīng)用場(chǎng)景的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.儲(chǔ)能技術(shù)可以解決新能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問(wèn)題，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，促進(jìn)新能源的大規(guī)模接入B.儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用電源、分布式能源存儲(chǔ)等，能夠優(yōu)化電力資源配置，提高能源利用效率C.常見(jiàn)的儲(chǔ)能技術(shù)包括電池儲(chǔ)能（如鋰離子電池、鉛酸電池等）、超級(jí)電容器儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、抽水蓄能等，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景D.儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常完善，不存在任何技術(shù)難題和成本問(wèn)題，能夠完全滿足新能源發(fā)展和電力系統(tǒng)運(yùn)行的需求14、在探討新能源技術(shù)中的太陽(yáng)能電池材料時(shí)，以下關(guān)于其發(fā)展趨勢(shì)和性能特點(diǎn)的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.目前常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池材料包括硅基材料（如單晶硅、多晶硅）、化合物半導(dǎo)體材料（如砷化鎵、碲化鎘）和有機(jī)材料等，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)B.硅基材料是目前市場(chǎng)上主流的太陽(yáng)能電池材料，具有成熟的技術(shù)和較高的轉(zhuǎn)換效率，但成本相對(duì)較高C.化合物半導(dǎo)體材料具有較高的理論轉(zhuǎn)換效率和良好的光譜響應(yīng)特性，但制備工藝復(fù)雜，成本較高，大規(guī)模應(yīng)用受到限制D.有機(jī)太陽(yáng)能電池材料具有成本低、柔韌性好、可大面積制備等優(yōu)點(diǎn)，但其轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過(guò)了硅基材料，并且穩(wěn)定性問(wèn)題已經(jīng)完全解決15、在新能源技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，能源存儲(chǔ)技術(shù)至關(guān)重要。以下關(guān)于各種能源存儲(chǔ)技術(shù)的描述，不正確的是：（）A.超級(jí)電容器具有充電速度快、功率密度高的特點(diǎn)，適用于短時(shí)間、大功率的放電需求B.液流電池的儲(chǔ)能容量可以通過(guò)調(diào)節(jié)電解液的濃度和體積來(lái)靈活調(diào)整，但系統(tǒng)復(fù)雜度較高C.飛輪儲(chǔ)能利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪儲(chǔ)存能量，適合用于平滑電網(wǎng)功率波動(dòng)，但能量密度相對(duì)較低D.所有的能源存儲(chǔ)技術(shù)都能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期、大規(guī)模的能量?jī)?chǔ)存，且成本低廉，易于推廣二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述新能源技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的關(guān)鍵作用和整合策略。分析智慧城市的能源需求和管理要求，探討新能源（如分布式能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)）如何支撐智慧城市的運(yùn)行和發(fā)展，研究新能源技術(shù)與其他智慧城市技術(shù)（如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)）的整合和協(xié)同創(chuàng)新。2、（本題5分）深入探討新能源在沙漠治理和生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用，如沙漠光伏電站、風(fēng)光互補(bǔ)治沙等。分析這些應(yīng)用的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，以及在實(shí)施過(guò)程中需要注意的問(wèn)題和解決方案。3、（本題5分）探討新能源技術(shù)在能源與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，分析如何利用新能源技術(shù)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的能源供應(yīng)穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸效率。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)潮汐能發(fā)電站的水庫(kù)面積為10平方千米，平均潮差為5米，海水密度為1025kg/m3，發(fā)電效率為35%。假設(shè)每天有兩次漲潮和落潮，計(jì)算該電站的理論平均發(fā)電功率。如果電站的實(shí)際發(fā)電功率為理論值的70%，上網(wǎng)電價(jià)為0.7元/度，計(jì)算電站每天的發(fā)電收入?？紤]電站的初始投資為10億元，設(shè)備折舊年限25年，運(yùn)維成本每年4000萬(wàn)元，計(jì)算電站的內(nèi)部收益率。2、（本題5分）一個(gè)地源熱泵系統(tǒng)為一棟5000平方米的建筑供暖和制冷，冬季從地下提取熱量的功率為500kW，夏季向地下排放熱量的功率為600kW。地源熱泵系統(tǒng)的性能系數(shù)（COP）冬季為4，夏季為5。計(jì)算該系統(tǒng)冬季和夏季的耗電量。如果電價(jià)為0.8元/度，計(jì)算冬季和夏季的運(yùn)行費(fèi)用。3、（本題5分）一輛新能源出租車搭載了一組容量為120kWh的三元鋰電池，電池的能量密度為220Wh/kg，車輛百公里耗電量為25kWh。計(jì)算電池組的重量。若電池的充放電效率為85%，使用慢充充電樁（充電功率為10kW）將電池充滿需要多長(zhǎng)時(shí)間？如果該車每天行駛400公里，電費(fèi)為1元/度，計(jì)算每天的電費(fèi)支出。4、（本題5分）某地區(qū)有一個(gè)地?zé)岚l(fā)電站，采用閃蒸法地?zé)岚l(fā)電技術(shù)，地?zé)峋跍囟葹?80℃，流量為100t/h，熱焓值為760kJ/kg，閃蒸后的蒸汽溫度為150℃，發(fā)電效率為10%。計(jì)算該電站的發(fā)電功率。如果地?zé)豳Y源的可開(kāi)采年限為30年，電站的建設(shè)成本為4億元，運(yùn)維成本每年1500萬(wàn)元，上網(wǎng)電價(jià)為0.5元/度，計(jì)算電站的靜態(tài)投資回收期。5、（本題5分）某地區(qū)規(guī)劃建設(shè)一個(gè)潮汐能和太陽(yáng)能聯(lián)合發(fā)電站。潮汐能部分的裝機(jī)容量為5兆瓦，年平均發(fā)電小時(shí)數(shù)為1800小時(shí)；太陽(yáng)能部分的裝機(jī)容量為10兆瓦，年日照小時(shí)數(shù)為1500小時(shí)。系統(tǒng)綜合效率分別為20%和15%。計(jì)算該聯(lián)合發(fā)電站的年發(fā)電量。如果該地區(qū)的用電負(fù)荷為20兆瓦，該電站的供電比例是多少？四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）新能源的發(fā)展離不開(kāi)智能電網(wǎng)的支持，智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)新能源的高效接入和優(yōu)化配置。全面闡述智能電網(wǎng)的概念和特征，包括自愈、互動(dòng)、優(yōu)化和兼容等方面。深入探討智能電網(wǎng)中的新能源接入技術(shù)，如分布式電源接入、微電網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成等。研究智能電網(wǎng)的通信技術(shù)和信息管理系統(tǒng)，以及如何實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制和優(yōu)化調(diào)度。分析智能電網(wǎng)在提高供電可靠性、電能質(zhì)量和能源利用效率方面的作用。探討智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的技術(shù)、政策和市場(chǎng)障礙，以及未來(lái)的發(fā)展戰(zhàn)略和投資方向，字?jǐn)?shù)不少于650字。2、（本題10分）深入研究新能源